TW202145777A - 影像白平衡處理方法 - Google Patents

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TW202145777A TW109119107A TW109119107A TW202145777A TW 202145777 A TW202145777 A TW 202145777A TW 109119107 A TW109119107 A TW 109119107A TW 109119107 A TW109119107 A TW 109119107A TW 202145777 A TW202145777 A TW 202145777A
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Abstract

本案提供一種影像白平衡處理方法，包含根據影像訊號之每一複數預設影像區域中之各色複數色彩分量計算於預設色彩座標平面上之色彩座標點；判斷當色彩座標點位在第一預設區域內時，根據白區預設影像區域之色彩座標點之複數座標分量及複數權重值計算複數加權平均值；判斷當色彩座標點位在第二預設區域內時，根據綠區預設影像區域之色彩座標點之複數座標分量計算複數平均值；根據複數平均值計算估計座標點；根據複數白區預設影像區域之數量、複數綠區預設影像區域之數量、複數加權平均值及估計座標點計算複數白平衡增益以補償複數預設影像區域。

Description

影像白平衡處理方法
本案是關於一種影像白平衡處理方法。
當電子裝置輸入一色彩畫面時，色彩畫面中的像素值由外在光源所決定，外在光源不同對應之色溫也不同，色彩畫面呈現的顏色也會不同。人眼對於顏色的感知會隨著外在光源強度和顏色的變化做出動態調整，因此人眼可以在不同光源環境下感知到相同的顏色。但電子裝置不同於人，於電子裝置輸入之色彩畫面必須經由執行白平衡處理才能得到與用人眼感知到的顏色相同的效果。
常見的影像白平衡處理方法為灰度世界演算法（Gray World Algorithm）。但灰度世界演算法只適用在當色彩畫面中對應之像素的色彩資訊大致為平均分佈時。當色彩畫面包含大量的綠色大色塊時，會導致像素中的色彩資訊的分佈比例落差懸殊，如果採用灰度世界法執行白平衡處理，即導致嚴重的色偏現象，使色彩畫面無法符合人眼所感知的顏色。
在一些實施例中，一種影像白平衡處理方法，包含接收影像訊號，影像訊號包含複數預設影像區域，且每一預設影像區域包含複數第一色彩分量、複數第二色彩分量及複數第三色彩分量；根據每一預設影像區域之複數第一色彩分量、複數第二色彩分量及複數第三色彩分量計算每一預設影像區域於預設色彩座標平面上之色彩座標點；判斷每一預設影像區域之色彩座標點是否位在預設色彩座標平面之第一預設區域內，第一預設區域為複數色溫光源分別照射灰色產生於預設色彩座標平面上之複數第一座標點所形成之區域；當複數預設影像區域中之複數白區預設影像區域位在第一預設區域內時，根據每一白區預設影像區域之色彩座標點之第一座標分量及第一權重值計算第一加權平均值，並根據每一白區預設影像區域之第二座標分量及第二權重值計算第二加權平均值；判斷每一預設影像區域之色彩座標點是否位在預設色彩座標平面之第二預設區域內，第二預設區域為複數色溫光源分別照射綠色產生於預設色彩座標平面上之複數第二座標點所形成之區域；當複數預設影像區域中之複數綠區預設影像區域位在第二預設區域內時，根據每一綠區預設影像區域之第一座標分量計算第一平均值，且根據每一綠區預設影像區域之第二座標分量計算第二平均值；根據第一平均值及第二平均值計算於第一預設區域內之估計座標點之第一座標分量及第二座標分量；根據複數白區預設影像區域之數量、複數綠區預設影像區域之數量、第一加權平均值及估計座標點之第一座標分量計算第一色彩分量之第一白平衡增益；根據複數白區預設影像區域之數量、複數綠區預設影像區域之數量、第二加權平均值及估計座標點之第二座標分量計算第二色彩分量之第二白平衡增益；及根據第一白平衡增益及第二白平衡增益補償複數預設影像區域。
請參照圖1，圖1為根據本案之應用影像白平衡處理方法的影像白平衡處理裝置之一實施例之電路方塊圖。影像白平衡處理裝置包含影像擷取電路1及影像處理電路2，影像處理電路2耦接於影像擷取電路1。影像擷取電路1可輸出影像訊號S1。影像訊號S1可包含複數預設影像區域，每一預設影像區域包含複數像素，每一像素包含表示色彩資訊之一第一色彩分量、一第二色彩分量及一第三色彩分量，根據不同比例的第一色彩分量、第二色彩分量及第三色彩分量及其組合將產生不同的色彩，複數像素對應的色彩將呈現每一預設影像區域之色彩。於是，根據理想之預設色彩及影像訊號S1之色彩，影像處理電路2可對影像訊號S1執行白平衡處理，影像處理電路2計算白平衡增益以對影像訊號S1進行色偏補償，進而避免影像訊號S1的色彩具有色偏，影像處理電路2在完成白平衡處理後輸出補償後之影像訊號S2。在一些實施例中，影像白平衡處理裝置可為照相機、攝影機、手機或平板電腦等具有影像擷取功能之裝置。
詳細而言，影像處理電路2包含儲存電路21及處理電路22，處理電路22耦接於儲存電路21。儲存電路21儲存位於一預設色彩座標平面上之第一預設區域及第二預設區域之座標資訊，以作為前述之理想之預設色彩。前述之座標資訊包含水平座標分量及垂直座標分量。在一些實施例中，對應於預設色彩座標平面的水平座標分量為表示色彩資訊之第一色彩分量、第二色彩分量及第三色彩分量中，根據第一色彩分量及第三色彩分量所產生的座標分量，對應於預設色彩座標平面的垂直座標分量為前述之三色彩分量中，根據第二色彩分量及第三色彩分量所產生的座標分量。於是，前述之第一預設區域可為複數不同色溫光源分別照射於灰色後產生之灰色影像的三色彩分量，於預設色彩座標平面上根據灰色影像的三色彩分量計算出對應各色溫光源之複數第一座標點，並根據複數第一座標點形成之區域；前述之第二預設區域可為複數不同色溫光源分別照射於綠色後產生之綠色影像的三色彩分量，於預設色彩座標平面上根據綠色影像的三色彩分量計算出對應各色溫光源之複數第二座標點，並根據複數第二座標點形成之區域。處理電路22可根據第一預設區域及第二預設區域對影像訊號S1進行白平衡處理。
在白平衡處理程序中，請合併參照圖1及圖2，影像處理電路2接收影像訊號S1（步驟S01）之後，處理電路22根據影像訊號S1之複數預設影像區域中之每一者包含之每一像素的第一色彩分量、第二色彩分量及第三色彩分量計算每一預設影像區域對應於預設色彩座標平面上之色彩座標點（步驟S02），使每一個預設影像區域皆對應至預設色彩座標平面上的一個色彩座標點，也就是色彩座標點的數量等於複數預設影像區域之數量，色彩座標點包含對應於水平座標軸之第一座標分量及對應於垂直座標軸之第二座標分量，處理電路22在步驟S02中根據每一個預設影像區域之複數第一色彩分量及複數第三色彩分量產生第一座標分量，且根據每一個預設影像區域之複數第二色彩分量及複數第三色彩分量產生第二座標分量。
處理電路22產生對應每一預設影像區域之色彩座標點之後，處理電路22判斷每一預設影像區域之色彩座標點是否位在預設色彩座標平面之第一預設區域內（步驟S03），當執行步驟S03之判斷結果為預設影像區域之色彩座標點位在第一預設區域時（判斷結果為「是」），位在第一預設區域內之色彩座標點所對應之預設影像區域即為白區預設影像區域，處理電路22根據每一白區預設影像區域所對應之色彩座標點的第一座標分量及一權重值（以下稱第一權重值）執行加權平均以計算第一加權平均值，處理電路22並根據每一白區預設影像區域所對應之色彩座標點的第二座標分量及一權重值（以下稱第二權重值）執行加權平均以計算第二加權平均值（步驟S04）。
並且，處理電路22判斷每一預設影像區域之色彩座標點是否位在預設色彩座標平面之第二預設區域內（步驟S05），當執行步驟S05之判斷結果為預設影像區域之色彩座標點位在第二預設區域時（判斷結果為「是」），位在第二預設區域內之色彩座標點所對應之預設影像區域即為綠區預設影像區域，處理電路22根據每一綠區預設影像區域所對應之色彩座標點的第一座標分量執行平均運算以計算第一平均值，處理電路22並根據每一綠區預設影像區域所對應之色彩座標點的第二座標分量執行平均運算以計算第二平均值（步驟S06）。處理電路22根據第一平均值及第二平均值於預設色彩座標平面上計算一估計座標點之第一座標分量及第二座標分量（步驟S07），其中估計座標點位於第一預設區域內。
基此，處理電路22根據色彩座標點位在第一預設區域內之複數白區預設影像區域的數量、色彩座標點位在第二預設區域內之複數綠區預設影像區域的數量、第一加權平均值及估計座標點之第一座標分量計算對應複數預設影像區域之第一色彩分量的第一白平衡增益；處理電路22並且根據色彩座標點位在第一預設區域內之複數白區預設影像區域之數量、色彩座標點位在第二預設區域內之複數綠區預設影像區域之數量、第二加權平均值及估計座標點之第二座標分量計算對應複數預設影像區域之第二色彩分量的第二白平衡增益（步驟S08）。處理電路22根據第一白平衡增益相乘複數預設影像區域之第一色彩分量以及根據第二白平衡增益相乘複數預設影像區域之第二色彩分量，以執行對複數預設影像區域之補償（步驟S09）。
在一些實施例中，當處理電路22執行步驟S03之判斷結果為預設影像區域之全部色彩座標點未位在第一預設區域時（判斷結果為「否」），處理電路22即不執行白平衡處理，處理電路22等待其他影像訊號，以自步驟S01開始執行。
在一些實施例中，當處理電路22執行步驟S05之判斷結果為預設影像區域之色彩座標點未位在第二預設區域時（判斷結果為「否」），即第二預設區域未包含任何預設影像區域之色彩座標點，綠區預設影像區域數量為零。處理電路22只需根據執行步驟S04計算產生之第一加權平均值執行倒數運算產生第一白平衡增益，並根據執行步驟S04計算產生之第二加權平均值執行倒數運算產生第二白平衡增益（步驟S10），處理電路22接續執行步驟S09。
在一些實施例中，請參照圖3及圖4，圖3以影像訊號S1包含九個預設影像區域A1-A9為例，圖4示例一預設色彩座標平面包含第一預設區域Z1及第二預設區域Z2。在步驟S02中，處理電路22計算各預設影像區域A1-A9對應於預設色彩座標平面上的9個色彩座標點D1-D9，且處理電路22在步驟S03中判斷出色彩座標點D1-D5位在第一預設區域Z1內（判斷結果為是），以及在步驟S05中判斷出色彩座標點D6-D9位在第二預設區域Z2內（判斷結果為是）。處理電路22執行步驟S04以根據色彩座標點D1-D5之複數第一座標分量及第一權重值計算第一加權平均值，並根據溫座標點D1-D5之第二座標分量及第二權重值計算第二加權平均值。處理電路22並執行步驟S06及步驟S07，根據色彩座標點D6-D9計算於第一預設區域Z1內之估計座標點之第一座標分量及第二座標分量。最後，處理電路22根據對應色彩座標點D1-D5之白區預設影像區域的數量為5、對應色彩座標點D6-D9之綠區預設影像區域的數量為4、第一加權平均值、第二加權平均值及估計坐標點之第一座標分量與第二座標分量執行步驟S08、S09。
基此，影像白平衡處理裝置之處理電路22可執行白平衡處理以進行影像訊號S1之白平衡補償，且處理電路22根據兩預設區域Z1、Z2執行之白平行補償方法可解決影像訊號S1中具有大範圍的綠色大色塊而產生無法根據灰度世界演算法解決的色偏問題，使白平衡處理後產生的影像訊號S2呈現的色彩更貼近人眼感知的色彩效果。
在一些實施例中，當處理電路22在步驟S05中判斷出至少一色彩座標點位在第二預設區域Z2時（判斷結果為「是」），處理電路22更判斷位於第二預設區域Z2之綠區預設影像區域之數量是否大於或等於預設值（步驟S11），其中預設值為可調整的，若判斷結果為綠區預設影像區域之色彩座標點之數量大於或等於預設值（判斷結果為「是」），表示綠區預設影像區域的資訊有助於處理電路22執行白平衡處理，處理電路22接續執行步驟S06；若判斷結果為綠區預設影像區域之色彩座標點之數量小於預設值（判斷結果為「否」），表示綠區預設影像區域的資訊無助於處理電路22執行白平衡處理，處理電路22接續執行步驟S10。
在一些實施例中，處理電路22將影像訊號S1區分為
Figure 02_image001
個預設影像區域，其中，
Figure 02_image001
個預設影像區域中之第
Figure 02_image003
個預設影像區域包含複數個第一色彩分量
Figure 02_image005
、複數個第二色彩分量
Figure 02_image007
及複數個第三色彩分量
Figure 02_image009
，其中
Figure 02_image011
代表第
Figure 02_image003
個預設影像區域內之像素之個數。以圖3之影像訊號S1為例，
Figure 02_image001
為9，
Figure 02_image013
可為數字1-9且分別對應至預設影像區域A1-A9。
在一些實施例中，在步驟S02中，處理電路22根據
Figure 02_image001
個預設影像區域中之第
Figure 02_image003
個預設影像區域之複數第一色彩分量
Figure 02_image005
執行平均運算產生對應每一預設影像區域
Figure 02_image003
之第一色彩平均值
Figure 02_image015
；處理電路22根據每一預設影像區域
Figure 02_image003
之第二色彩分量
Figure 02_image007
執行平均運算產生對應第
Figure 02_image003
個預設影像區域之第二色彩平均值
Figure 02_image017
；並且，處理電路22根據每一預設影像區域
Figure 02_image003
之第三色彩分量
Figure 02_image007
執行平均運算產生對應第
Figure 02_image003
個預設影像區域之第三色彩平均值
Figure 02_image019
，也就是說每一預設影像區域
Figure 02_image003
包含第一色彩平均值
Figure 02_image015
、第二色彩平均值
Figure 02_image017
及第三色彩平均值
Figure 02_image019
。其中，第一色彩平均值
Figure 02_image015
、第二色彩平均值
Figure 02_image017
及第三色彩平均值
Figure 02_image019
可分別以下式表示：
Figure 02_image021
…公式1.1；
Figure 02_image023
…公式1.2；
Figure 02_image025
…公式1.3；
其中，以圖3之影像訊號S1為例，預設影像區域A1之第一色彩平均值表示為
Figure 02_image027
、預設影像區域A1之第二色彩平均值表示為
Figure 02_image029
，以及預設影像區域A1之第三色彩平均值表示為
Figure 02_image031
，預設影像區域A2-A9依前述類推。
處理電路22在取得第
Figure 02_image003
個預設影像區域之第一色彩平均值
Figure 02_image015
、第二色彩平均值
Figure 02_image017
及第三色彩平均值
Figure 02_image019
後，處理電路22根據第一色彩平均值
Figure 02_image015
除以第三色彩平均值
Figure 02_image019
產生第
Figure 02_image033
個預設影像區域對應於預設色彩座標平面上之色彩座標點的第一座標分量
Figure 02_image035
；處理電路22並且根據第二色彩平均值
Figure 02_image037
除以第三色彩平均值
Figure 02_image039
產生第
Figure 02_image003
個預設影像區域對應於預設色彩座標平面上之色彩座標點的第二座標分量
Figure 02_image041
，每一預設影像區域
Figure 02_image003
於預設色彩座標平面上之色彩座標點表示為
Figure 02_image043
。其中，第一座標分量
Figure 02_image035
及第二座標分量
Figure 02_image041
可分別以下式表示：
Figure 02_image045
…公式2.1；
Figure 02_image047
…公式2.2；
其中，以圖3之影像訊號S1為例，舉例預設影像區域A1之第一座標分量及第二座標分量分別表示為
Figure 02_image049
及
Figure 02_image051
，預設影像區域A2-A9依前述類推。
在一些實施例中，將步驟S02計算產生之複數色彩座標點對應至預設色彩座標平面上，複數色彩座標點中之部分色彩座標點位在第一預設區域Z1，而另有一部分色彩座標點位在第二預設區域Z2，處理電路22在完成步驟S02後執行步驟S03。在步驟S03中判斷全部的色彩座標點，當判斷結果為第
Figure 02_image003
個預設影像區域之色彩座標點
Figure 02_image043
位在第一預設區域Z1時，處理電路22對第
Figure 02_image003
個預設影像區域執行步驟S04，其中，
Figure 02_image001
個預設影像區域中之
Figure 02_image053
個複數白區預設影像區域位於第一預設區域Z1，處理電路22根據
Figure 02_image053
個白區預設影像區域中之第
Figure 02_image055
個白區預設影像區域對應之色彩座標點
Figure 02_image057
的第一座標分量
Figure 02_image059
及對應第一座標分量
Figure 02_image059
之第一權重值
Figure 02_image061
執行加權平均，以計算
Figure 02_image053
個白區預設影像區域之第一加權平均值
Figure 02_image063
；處理電路22並根據第二座標分量
Figure 02_image065
及對應第二座標分量
Figure 02_image065
之第二權重值
Figure 02_image067
執行加權平均，以計算
Figure 02_image053
個白區預設影像區域的第二加權平均值
Figure 02_image069
。第一加權平均值
Figure 02_image063
及第二加權平均值
Figure 02_image069
可分別以下式表示：
Figure 02_image071
…公式3.1；
Figure 02_image073
…公式3.2；
其中，以圖3之影像訊號S1及圖4之對應預設影像區域A1-A9之色彩座標點D1-D9為例，白區預設影像區域的個數
Figure 02_image053
為5，
Figure 02_image055
可為1-5。假設預設影像區域A1為位於第一預設區域Z1之第1個白區預設影像區域，即
Figure 02_image055
為1，且預設影像區域A1對應之色彩座標點D1之第一座標分量及第二座標分量分別為
Figure 02_image049
及
Figure 02_image051
，而對應第一座標分量
Figure 02_image049
之第一權重值為
Figure 02_image075
，對應第一座標分量
Figure 02_image051
之第一權重值為
Figure 02_image077
，預設影像區域A2-A5依前述類推。
在一些實施例中，在步驟S05中，當判斷結果為第i 個預設影像區域之色彩座標點
Figure 02_image043
位在第二預設區域Z2時，處理電路22執行步驟S11，當判斷結果為綠區預設影像區域之數量大於或等於預設值時，處理電路22執行步驟S06。處理電路22根據於
Figure 02_image079
個綠區預設影像區域中之第
Figure 02_image081
個白區預設影像區域所對應之色彩座標點
Figure 02_image083
的第一座標分量
Figure 02_image085
執行平均，以計算
Figure 02_image079
個綠區預設影像區域的第一平均值
Figure 02_image087
；處理電路22並根據第二座標分量
Figure 02_image089
執行平均，以計算
Figure 02_image079
個綠區預設影像區域的第二平均值
Figure 02_image091
。第一平均值
Figure 02_image087
及第二加權平均值
Figure 02_image091
可分別以下式表示：
Figure 02_image093
…公式4.1；
Figure 02_image095
…公式4.2；
其中，以圖3之影像訊號S1及圖4之色彩座標點D1-D9為例，綠區預設影像區域的個數
Figure 02_image079
為4，且q可為1-4。假設預設影像區域A6為位於第二預設區域Z2之第1個綠區預設影像區域，即
Figure 02_image081
為1，預設影像區域A6對應之色彩座標點D6之第一座標分量及第二座標分量分別為
Figure 02_image049
及
Figure 02_image051
，預設影像區域A7-A9依前述類推，預設影像區域A7的q為2，其對應之色彩座標點D7之第一座標分量及第二座標分量分別為
Figure 02_image097
及
Figure 02_image099
；預設影像區域A8的q為3，其對應之色彩座標點D8之第一座標分量及第二座標分量分別為
Figure 02_image101
及
Figure 02_image103
；預設影像區域A9的q為4，其對應之色彩座標點D9之第一座標分量及第二座標分量分別為
Figure 02_image105
及
Figure 02_image107
。
在一些實施例中，請參照圖5，圖5為包含第一預設區域Z1及第二預設區域Z2之預設色彩座標平面，第一預設區域Z1包含根據複數不同色溫光源分別照射於灰色後產生之第一座標點P11-P18，第二預設區域Z2包含根據複數不同色溫光源分別照射於綠色後產生之第二座標點P21-P26。在步驟S07中，處理電路22將第一平均值
Figure 02_image087
及第二平均值
Figure 02_image091
對應至預設色彩座標平面上產生平均值色彩座標點P20，即平均值色彩座標點P20表示為
Figure 02_image109
。處理電路22在第二預設區域Z2中之第二座標點P21-P26中取得最鄰近平均值色彩座標點P20之其中二者（即為第二座標點P23及第二座標點P24），處理電路22在第一預設區域Z1中計算根據為分別與第二座標點P23及第二座標點P24相同色溫光源照射下之在第一座標點P11-P18中之其中二者（即為第一座標點P14及第一座標點P15），處理電路22可根據第二座標點P23、第二座標點P24、第一座標點P14及第一座標點P15執行投影方法產生估計座標點P10，估計座標點P10包含一座標分量
Figure 02_image111
及另一座標分量
Figure 02_image113
，即表示為
Figure 02_image115
，其中估計座標點P10位在第一預設區域Z1。
在一些實施例中，在步驟S08中，處理電路22根據加總第一加權平均值
Figure 02_image063
相乘白區預設影像區域數量
Figure 02_image053
之值與估計座標點P10之一座標分量
Figure 02_image111
相乘綠區預設影像區域數量
Figure 02_image079
之值，並於加總後除以複數白區預設影像區域數量
Figure 02_image053
加上複數綠區預設影像區域數量
Figure 02_image079
之總數量以執行平均產生第一最終平均值
Figure 02_image117
；處理電路22並根據加總第二加權平均值
Figure 02_image069
相乘白區預設影像區域數量
Figure 02_image053
之值與估計座標點P10之另一座標分量
Figure 02_image113
相乘綠區預設影像區域數量
Figure 02_image079
之值，並於加總後除以複數白區預設影像區域數量
Figure 02_image053
加上複數綠區預設影像區域數量
Figure 02_image079
之總數量以執行平均產生第二最終平均值
Figure 02_image119
。第一最終平均值
Figure 02_image117
及第二最終平均值
Figure 02_image119
可分別以下式表示：
Figure 02_image121
…公式5.1；
Figure 02_image123
…公式5.2；
再者，處理電路22根據第一最終平均值
Figure 02_image117
執行倒數產生第一白平衡增益
Figure 02_image125
，處理電路22並根據第二最終平均值
Figure 02_image119
執行倒數產生第二白平衡增益
Figure 02_image127
。第一白平衡增益
Figure 02_image125
及第二白平衡增益
Figure 02_image127
可分別以下式表示：
Figure 02_image129
…公式6.1；
Figure 02_image129
…公式6.2；
在一些實施例中，處理電路22在步驟S04中計算公式3.1所產生之第一加權平均值
Figure 02_image063
即等於
Figure 02_image117
，在步驟S04中計算公式3.2所產生之第二加權平均值
Figure 02_image069
即等於
Figure 02_image119
。處理電路22根據
Figure 02_image117
及
Figure 02_image119
計算公式6.1及公式6.2產生第一白平衡增益
Figure 02_image125
及
Figure 02_image127
。在步驟S10中，處理電路22可根據公式6.3、6.4計算出第一白平衡增益
Figure 02_image125
及第二白平衡增益
Figure 02_image127
：
Figure 02_image131
…公式6.3；
Figure 02_image133
…公式6.4；
在一些實施例中，當處理電路22根據計算公式6.1及公式6.2或是根據計算公式6.3及公式6.4產生之第一白平衡增益
Figure 02_image125
及第二白平衡增益
Figure 02_image127
後，處理電路22在步驟S09中根據第一白平衡增益
Figure 02_image125
與在I 個預設影像區域中之第
Figure 02_image003
個預設影像區域之複數第一色彩分量
Figure 02_image005
相乘，以及根據第二白平衡增益
Figure 02_image127
與第
Figure 02_image003
個預設影像區域之複數第二色彩分量
Figure 02_image007
相乘產生補償後之第
Figure 02_image003
個預設影像區域，處理電路22根據前述類推補償
Figure 02_image001
個預設影像區域，以產生補償後之影像訊號S2。
在一些實施例中，對於每一預設影像區域中包含之複數像素，其每一像素中之第一色彩分量
Figure 02_image005
可代表一紅色資訊、每一像素中之第二色彩分量
Figure 02_image007
可代表一藍色資訊，以及每一像素中之第三色彩分量
Figure 02_image009
可代表一綠色資訊。每一像素中之紅色資訊、藍色資訊及綠色資訊皆分別表示不同濃淡明暗程度之紅色、藍色及綠色。
在一些實施例中，如圖5所示，根據為1800K、A（2800K）、U30（3000 K）、CWF（4100K）、D50（5000K）、D65（6500K）、D75（7500K）及9000K之8種不同色溫光源分別照射於標準24色卡（Color Checker）中之灰色，照射灰色後產生對應於各色溫光源之灰色影像，各灰色影像包含對應於紅色資訊的平均色彩分量、對應於藍色資訊的平均色彩分量及對應於綠色資訊的平均色彩分量，根據前述之三個平均色彩分量可產生於預設色彩座標平面上對應各色溫光源之第一座標點P11-P18共8個。其中，第一座標點P11-P18包含為水平分量之第一預設白區座標分量及為垂直分量之第二預設白區座標分量，第一預設白區座標分量為灰色影像中之各像素對應於紅色資訊的色彩分量之間的平均值與各像素對應於綠色資訊的色彩分量之間的平均值之比值；第二預設白區座標分量為灰色影像之各像素對應於藍色資訊的色彩分量之間的平均值與對應於綠色資訊的色彩分量之間的平均值之比值。
再者，考慮到最高色溫（7500K以上）及最低色溫（2000K以下）於一般之色彩畫面並不常見，並且最高色溫及最低色溫下的綠色容易與其他色溫下的非綠色混淆，因此在所述八種色溫光源中剔除最低色溫及最高色溫，根據為A（2800K）、U30（3000 K）、CWF（4100K）、D50（5000K）、D65（6500K）及D75（7500K）之6種不同色溫光源分別照射於標準24色卡中之綠色，照射綠色後產生對應於各色溫光源之綠色影像，各綠色影像包含對應於紅色資訊的平均色彩分量、對應於藍色資訊的平均色彩分量及對應於綠色資訊的平均色彩分量，根據前述之三個平均色彩分量可產生於預設色彩座標平面上對應各色溫光源之第二座標點P21-P26共6個。其中，第二座標點P21-P26包含為水平分量之第一預設綠區座標分量及為垂直分量之第二預設綠區座標分量，第一預設綠區座標分量為綠色影像中之各像素對應於紅色資訊的色彩分量之間的平均值與各像素對應於綠色資訊的色彩分量之間的平均值之比值；第二預設綠區座標分量為綠色影像之各像素對應於藍色資訊的色彩分量之間的平均值與對應於綠色資訊的色彩分量之間的平均值之比值。
在一些實施例中，如圖5所示，預設色彩座標平面更包含擬合曲線L1，擬合曲線L1儲存於儲存電路21中，擬合曲線L1可根據第一座標點P11-P18執行曲線擬合（fit theory）而產生。
在一些實施例中，第一預設區域Z1包含位於擬合曲線L1兩側且沿著擬合曲線L1延伸之兩邊界，並且第一預設區域Z1為包含所有第一座標點P11-P18所形成的區域。第一預設區域Z1的邊界範圍為可調整的。
在一些實施例中，第二預設區域Z2不重疊於第一預設區域Z1，第二預設區域Z2為包含所有第二座標點P21-P26所形成的區域。第二預設區域Z2的邊界範圍為可調整的。其中，由於第二座標點P21-P26中之第一預設綠區座標分量及第二預設綠區座標分量之綠色資訊相較於紅色資訊及藍色資訊所佔的比例大於第一座標點P11-P18中之第一預設白區座標分量及第二預設白區座標分量之綠色資訊相較於紅色資訊及藍色資訊所佔的比例，因此在預設色彩座標平面上，第二座標點P21-P26與預設色彩座標平面之原點的距離小於第一座標點P11-P18與預設色彩座標平面之原點的距離，即第二預設區域Z2位於第一預設區域Z1的左下方而更接近預設色彩座標平面之原點。
在一些實施例中，影像擷取電路1可包含感光元件，影像擷取電路1可將擷取得的光學影像轉換為影像訊號S1。
綜上所述，根據本案之影像白平衡處理方法及其裝置，可快速地執行白平衡處理，並且有效地解決輸入之色彩畫面所存在之色偏現象。尤其是當影像訊號中具有為綠色之大色塊時，透過於第二預設區域內之綠區預設影像區域協助第一預設區域內之白區預設影像區域執行白平衡處理，可進行預設影像區域之白平衡補償，藉此解決執行白平衡處理因受到綠色大色塊影響而產生的色偏問題。
雖然本案已以實施例揭露如上然其並非用以限定本案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本案之保護範圍當視後附之專利申請範圍所界定者為準。
1:影像擷取電路 2:影像處理電路 21:儲存電路 22:處理電路 A1:預設影像區域 A2:預設影像區域 A3:預設影像區域 A4:預設影像區域 A5:預設影像區域 A6:預設影像區域 A7:預設影像區域 A8:預設影像區域 A9:預設影像區域 L1:擬合曲線 Z1:第一預設區域 Z2:第二預設區域 D1:色彩座標點 D2:色彩座標點 D3:色彩座標點 D4:色彩座標點 D5:色彩座標點 D6:色彩座標點 D7:色彩座標點 D8:色彩座標點 D9:色彩座標點 P10:估計座標點 P11:第一座標點 P12:第一座標點 P13:第一座標點 P14:第一座標點 P15:第一座標點 P16:第一座標點 P17:第一座標點 P18:第一座標點 P20:平均值色彩座標點 P21:第二座標點 P22:第二座標點 P23:第二座標點 P24:第二座標點 P25:第二座標點 P26:第二座標點 S1:影像訊號 S2:補償後之影像訊號 S01-S11:步驟
[圖1]係為根據本案之應用影像白平衡處理方法的影像白平衡處理裝置之一實施例之電路方塊圖。 [圖2] 係為根據本案之影像白平衡處理方法之一實施例之流程圖。 [圖3] 係為根據本案之包含複數預設影像區域之影像訊號之一實施例之示意圖。 [圖4] 係為根據本案之預設色彩座標平面及其上之座標點之一實施例之示意圖。 [圖5] 係為根據本案之預設色彩座標平面及其上之座標點之另一實施例之示意圖。
1:影像擷取電路
2:影像處理電路
21:儲存電路
22:處理電路
S1:影像訊號
S2:補償後之影像訊號

Claims (10)

  1. 一種影像白平衡處理方法，包含： 接收一影像訊號，該影像訊號包含複數預設影像區域，且每一該預設影像區域包含複數第一色彩分量、複數第二色彩分量及複數第三色彩分量； 根據每一該預設影像區域之該些第一色彩分量、該些第二色彩分量及該些第三色彩分量計算每一該預設影像區域於一預設色彩座標平面上之一色彩座標點； 判斷每一該預設影像區域之該色彩座標點是否位在該預設色彩座標平面之一第一預設區域內，該第一預設區域為複數色溫光源分別照射灰色產生於該預設色彩座標平面上之複數第一座標點所形成之區域； 當該些預設影像區域中之複數白區預設影像區域位在該第一預設區域內時，根據每一該白區預設影像區域之該色彩座標點之第一座標分量及一第一權重值計算一第一加權平均值，並根據每一該白區預設影像區域之第二座標分量及一第二權重值計算一第二加權平均值； 判斷每一該預設影像區域之該色彩座標點是否位在該預設色彩座標平面之一第二預設區域內，該第二預設區域為複數色溫光源分別照射綠色產生於該預設色彩座標平面上之複數第二座標點所形成之區域； 當該些預設影像區域中之複數綠區預設影像區域位在該第二預設區域內時，根據每一該綠區預設影像區域之第一座標分量計算一第一平均值，且根據每一該綠區預設影像區域之第二座標分量計算一第二平均值； 根據該第一平均值及該第二平均值計算於該第一預設區域內之一估計座標點之第一座標分量及第二座標分量； 根據該些白區預設影像區域之數量、該些綠區預設影像區域之數量、該第一加權平均值及該估計座標點之第一座標分量計算該第一色彩分量之一第一白平衡增益； 根據該些白區預設影像區域之數量、該些綠區預設影像區域之數量、該第二加權平均值及該估計座標點之第二座標分量計算該第二色彩分量之一第二白平衡增益；及 根據該第一白平衡增益及該第二白平衡增益補償該些預設影像區域。
  2. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，其中，計算每一該預設影像區域於該預設色彩座標平面上之該色彩座標點之步驟包含： 根據每一該預設影像區域之該些第一色彩分量執行平均運算產生每一該預設影像區域之一第一色彩平均值； 根據每一該預設影像區域之該些第二色彩分量執行平均運算產生每一該預設影像區域之一第二色彩平均值； 根據每一該預設影像區域之該些第三色彩分量執行平均運算產生每一該預設影像區域之一第三色彩平均值； 根據該第一色彩平均值除以該第三色彩平均值產生每一該預設影像區域之該色彩座標點的第一座標分量；及 根據該第二色彩平均值除以該第三色彩平均值產生每一該預設影像區域之該色彩座標點的第二座標分量。
  3. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，其中，計算該估計座標點之步驟包含： 根據該第一平均值、該第二平均值產生對應於該預設色彩座標平面上且於該第二預設區域內之一平均值色彩座標點； 根據該些第二座標點中之鄰近該平均值色彩座標點之其中二者計算該些第一座標點中對應之其中二者；及 根據該些第二座標點中鄰近該平均值色彩座標點之其中二者及該些第一座標點中對應之其中二者執行投影方法產生該估計座標點。
  4. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，其中，計算該第一白平衡增益及該第二白平衡增益之步驟包含： 在計算具有該第一座標分量及該第二座標分量之該估計座標點後，加總該第一加權平均值與該些白區預設影像區域之數量之乘積與該些綠區預設影像區域之第一座標分量與該些綠區預設影像區域之數量之乘積，以產生一加總結果； 根據該加總結果產生一第一最終平均值； 加總該第二加權平均值與該些白區預設影像區域之數量之乘積與該些綠區預設影像區域之第二座標分量與該些綠區預設影像區域之數量之乘積，以產生另一加總結果； 根據該另一加總結果產生一第二最終平均值；及 根據該第一最終平均值及該第二最終平均值分別執行倒數產生該第一白平衡增益及該第二白平衡增益。
  5. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，更包含： 當該些綠區預設影像區域位在該第二預設區域內時，判斷該些綠區預設影像區域之數量是否大於或等於一預設值；及 若該些綠區預設影像區域之數量大於或等於該預設值，即根據每一該綠區預設影像區域之該第一座標分量及該第二座標分量執行平均運算以計算該第一平均值及該第二平均值。
  6. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，其中，該些第一色彩分量為紅色資訊、該些第二色彩分量為藍色資訊及該些第三色彩分量為綠色資訊，根據該第一白平衡增益及該第二白平衡增益補償該些預設影像區域之步驟包含： 根據該第一白平衡增益與每一該預設影像區域之該些第一色彩分量相乘產生補償後之該影像訊號；及 根據該第二白平衡增益與每一該預設影像區域之該些第二色彩分量相乘產生補償後之該影像訊號。
  7. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，其中，每一該第一座標點包含一第一預設白區座標分量及一第二預設白區座標分量，每一該第二座標點包含一第一預設綠區座標分量及一第二預設綠區座標分量。
  8. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，其中產生該些第二座標點之該些色溫光源的色溫小於7500K且大於2000K。
  9. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，更包含： 根據該些第一座標點產生一擬合曲線；及 根據該擬合曲線產生該第一預設區域。
  10. 如請求項1所述之影像白平衡處理方法，其中，該第二預設區域不重疊於該第一預設區域，且該第一預設區域包含所有該些第一座標點，該第二預設區域包含所有該些第二座標點，該些第二座標點與該預設色彩座標平面之原點的距離小於該些第一座標點與該預設色彩座標平面之原點的距離。
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